(57)【要約】【課題】  樹脂で形成されたレンズに、光軸に対して非回転対称な温度分布が生じた場合でも、非点収差の変化が少ない光学素子及び光学素子ユニットを得る。【解決手段】  光学素子を光軸方向に移動させるためのアクチュエータを有し、アクチュエータにより移動可能な光学素子の少なくとも一方の面に、光軸を含む所定の断面で見たときに段差を有する形状とした非回転対称の光路差付加構造を形成した光学素子とする。【選択図】        図４
2006244577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に光学素子を移動可能とするアクチュエータを有する光学素子であって、
前記光学素子の少なくとも一方の面に、光軸を含む所定の断面で見たときに段差を有する形状とした非回転対称の光路差付加構造を形成したことを特徴とする光学素子。
【請求項２】
複数の光学素子で構成され、該光学素子のうち少なくとも１つの光学素子を光軸方向に移動させるためのアクチュエータを有する光学素子ユニットであって、
前記アクチュエータにより移動可能な光学素子の少なくとも一方の面に、光軸を含む所定の断面で見たときに段差を有する形状とした非回転対称の光路差付加構造を形成したことを特徴とする光学素子ユニット。
【請求項３】
前記光路差付加構造を有する光学素子を樹脂材料で形成したことを特徴とする請求項２に記載の光学素子ユニット。
【請求項４】
前記光路差付加構造は、正面から見て短冊状の領域に分割され、より光軸側に隣接する領域よりも光路長が短くなるよう形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光学素子ユニット。
【請求項５】
前記光路差付加構造は、正面から見て短冊状の領域に分割され、より光軸側に隣接する領域よりも光路長が長くなるよう形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光学素子ユニット。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の光学素子ユニットがビームエキスパンダであることを特徴とする光学素子ユニット。
【請求項７】
波長λの光束を射出するレーザ光源と、該レーザ光源から射出される光束を光ディスクの情報記録面上に集光する対物レンズと、該対物レンズと前記レーザ光源との間に請求項６に記載の光学素子ユニットを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記光ディスクへの情報の記録と前記光ディスクに記録された情報の再生の、少なくとも一方が可能な、請求項７に記載の光ピックアップ装置を備えたことを特徴とする光情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光軸方向に移動可能とするアクチュエータを備えた光学素子、光学素子ユニット、該光学素子ユニットを備えた光ピックアップ装置並びに光情報記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）等の光情報記録媒体（以下、光ディスクとも称す）の、記録／再生のための光ピックアップ装置及びこの光ピックアップ装置を備えた光情報記録再生装置装置が知られている。
【０００３】
近年では光ディスクの高密度化に伴い、これら高密度光ディスクへの記録／再生に使用される対物レンズは、集光スポットをより小さくするという要求から、その開口数（ＮＡ）の高いものが用いられるようになっている。例えば、波長λが４０５ｎｍの青紫色半導体レーザ光源を使用する高密度光ディスクの中には、高密度化を達成するために開口数ＮＡが０．８５の対物レンズを用いることが提案されているものがある。
【０００４】
このような要望に対応して、開口数ＮＡが０．８５の対物レンズを少なくとも２枚以上の樹脂レンズで構成し、駆動アクチュエータにより対物レンズ内に不均一な温度分布が生じた状態で、光ピックアップ装置内の温度が変化した場合に対応し、記録／再生に優れた対物レンズを備えた光ピックアップ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、開口数ＮＡが０．８５の対物レンズを用いて、高密度光ディスクに２層記録／再生を行うものがあり、基板厚差や温度変化により発生する球面収差を、対物レンズとレーザ光源の間にビームエキスパンダを配置して、このビームエキスパンダを構成するレンズの間隔を変化させることで補正することも提案されている。
【特許文献１】特開２００４−３１８９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の、ビームエキスパンダで球面収差を補正するよう構成した光ピックアップ装置では、ビームエキスパンダを構成するレンズの間隔を変化させるためにコイルとマグネットで構成されたアクチュエータを備え、コイルに通電することでマグネットとの間に発生する電磁力を利用して、レンズ位置を移動させ間隔を変化させるものが一般的である。
【０００７】
しかしながら、アクチュエータにコイルを用いる場合には通電によってコイルが発熱するのは避けられない。更に、コイルは移動させようとするレンズ光軸に対して回転対称となるように配置することは困難である。このためアクチュエータ作動時には、レンズ内に光軸に対して非回転対称な温度分布を生じる。この結果、レンズの非点収差が変化し、光ディスクに対しての記録／再生特性に悪影響を及ぼすことになる。
【０００８】
この問題は、移動させるレンズを軽量化且つ低コスト化するため樹脂レンズとした場合、特に顕著な問題となる。
【０００９】
また、上記特許文献１に記載の光ピックアップ装置は、ビームエキスパンダを有しない構成の場合に有効なものであり、高密度光ディスクへの２層記録／再生等をより容易に行おうとして、ビームエキスパンダを備えた場合には、上述の問題が新たに発生することになる。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑み、樹脂で形成されたレンズに、光軸に対して非回転対称な温度分布が生じた場合でも、非点収差の変化が少ない光学素子及び光学素子ユニットを得て、該光学素子ユニットをビームエキスパンダに用いることで、高密度光ディスクに対し、情報の記録／再生を安定して高速に行うことができる光ピックアップ装置及び光情報記録装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的は、以下の構成により解決される。
【００１２】
１）  光軸方向に光学素子を移動可能とするアクチュエータを有する光学素子であって、前記光学素子の少なくとも一方の面に、光軸を含む所定の断面で見たときに段差を有する形状とした非回転対称の光路差付加構造を形成したことを特徴とする光学素子。
【００１３】
２）  複数の光学素子で構成され、該光学素子のうち少なくとも１つの光学素子を光軸方向に移動させるためのアクチュエータを有する光学素子ユニットであって、前記アクチュエータにより移動可能な光学素子の少なくとも一方の面に、光軸を含む所定の断面で見たときに段差を有する形状とした非回転対称の光路差付加構造を形成したことを特徴とする光学素子ユニット。
【００１４】
３）  前記光路差付加構造を有する光学素子を樹脂材料で形成した２）の光学素子ユニット。
【００１５】
４）  前記光路差付加構造は、正面から見て短冊状の領域に分割され、より光軸側に隣接する領域よりも光路長が短くなるよう形成されている２）又は３）の光学素子ユニット。
【００１６】
５）  前記光路差付加構造は、正面から見て短冊状の領域に分割され、より光軸側に隣接する領域よりも光路長が長くなるよう形成されている２）又は３）の光学素子ユニット。
【００１７】
６）  ２）〜５）のいずれかの光学素子ユニットがビームエキスパンダである光学素子ユニット。
【００１８】
７）  波長λの光束を射出するレーザ光源と、該レーザ光源から射出される光束を光ディスクの情報記録面上に集光する対物レンズと、該対物レンズと前記レーザ光源との間に６）の光学素子ユニットを備えた光ピックアップ装置。
【００１９】
８）  前記光ディスクへの情報の記録と前記光ディスクに記録された情報の再生の、少なくとも一方が可能な、７）の光ピックアップ装置を備えた光情報記録再生装置。
【発明の効果】
【００２０】
上記１）又は２）の発明によれば、所定の温度においては隣接する領域を透過する波面間で入射光束の波長の整数倍の光路差を発生し、アクチュエータの駆動に伴い所定の温度から光軸に対し非回転対称に変化した場合においては、屈折率の変化に伴い隣接する領域を透過する波面間で発生する光路差が、入射光束の波長の整数倍からずれて発生する波面収差を補正した光学素子を得ることができ、これを用いて非点収差の変化が少なく、高密度光ディスクに対し、好適な光学素子ユニットを得ることが可能となる。
【００２１】
上記３）の発明によれば、上記の効果を有する、軽量で低コストの光学素子ユニットとすることができる。
【００２２】
上記４）の発明によれば、不均一な温度分布が生じた場合の、各領域を透過した波面の位相が、光軸上の波面の位相に対し光軸からの高さの２乗に比例するよう形成することで、温度分布が不均一となることで発生する非点収差を補正できる光学素子ユニットを得ることが可能となる。
【００２３】
上記５）の発明によれば、光学素子ユニット内の温度分布が不均一となるために発生する非点収差と、ピックアップ装置内の環境温度変化に伴う半導体レーザの発振波長の変化による光路差を綜合して補正した光学素子ユニットを得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２５】
図１は、本実施の形態に係る光ピックアップ装置ＰＵの概略図である。
【００２６】
同図において、ＬＤは光源である半導体レーザである。ＢＳは偏光ビームスプリッタ、ＷＰは１／４波長板、ＣＬはコリメータレンズ、ＢＥはビームエキスパンダ、ＡＣ１はビームエキスパンダレンズ移動用のアクチュエータ、ＳＴは絞り、ＯＢＪは対物レンズ、ＡＣはフォーカシング／トラッキング用の２軸アクチュエータ、ＣＹはシリンドリカルレンズ、ＮＬは凹レンズ、ＰＤは光検出器、ＯＤは光情報記録媒体としての光ディスクである。
【００２７】
なお、以下の説明においては、便宜上、光軸方向に沿って光源に向かう方向を「前方」と表記し、光情報記録媒体に向かう方向を「後方」と表記する場合がある。
【００２８】
同図に示すように、半導体レーザＬＤから射出された発散光束は、光分離手段としての偏光ビームスプリッタＢＳをＰ偏光光が透過し、１／４波長板ＷＰで直線偏光から円偏光に変換された後、コリメータレンズＣＬにより平行光化され、２枚のレンズで構成されたビームエキスパンダＢＥに入射し、ビーム径が変換された後、絞りＳＴにより光束径が規制されて、対物レンズＯＢＪにより、光ディスクＯＤの透明保護層ＰＬを介して、情報記録面ＲＬ上に形成される光スポットとなる。
【００２９】
一方、情報記録面ＲＬで情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪ、絞りＳＴ、ビームエキスパンダＢＥに入射し、ビーム径が変換され、コリメータレンズＣＬを経て収束光とされた後、１／４波長板ＷＰで円偏光から直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタＢＳでＳ偏光光が反射され、シリンドリカルレンズＣＹ、凹レンズＮＬを経ることにより非点収差が与えられ、光検出器ＰＤに収束する。この光検出器ＰＤの出力信号を用いて、情報記録面ＲＬに記録された情報を読み取ることができるようになっている。
【００３０】
なお、光源である半導体レーザＬＤについては、透明保護層ＰＬの厚みが１．２ｍｍのＣＤの場合には波長７８０ｎｍ、透明保護層ＰＬの厚みが０．６ｍｍのＤＶＤの場合には波長６５０ｎｍの半導体レーザが用いられる。また近年商品化されつつある、より記録容量の増加された高密度光ディスクであるＨＤ  ＤＶＤ（ハイディフィニション  デジタルバーサタイルディスク）やＢＤ（ブルーレイディスク）等には、それぞれに対応した青紫色の半導体レーザが用いられる。
【００３１】
なお、同図に示す光ヘッド装置は、一例を示したものであり、各種の変形が可能であると共に、上述の複数の光ディスクに対応可能な互換型光ヘッド装置であってもよい。
【００３２】
同図に示したように、ビームエキスパンダＢＥは、負の屈折力を有する樹脂材料で形成された第１の光学素子であるレンズＥＬ１と正の屈折力を有する樹脂材料で形成された第２の光学素子であるレンズＥＬ２で構成され、本例ではレンズＥＬ１が、アクチュエータＡＣ１により光軸Ｏ方向に移動可能となされている。このように、アクチュエータＡＣ１によりレンズＥＬ１を光軸Ｏ方向に移動させ、レンズＥＬ２との間隔を変化させることで、光束の発散角を変化させることができるようになっている。なお、本例ではレンズＥＬ１を移動させる構成で説明するが、レンズＥＬ２を移動させるよう構成してもよい。また、ビームエキスパンダＢＥは２枚の正の屈折力を有するレンズで構成することも可能であるが、省スペースの観点からは本例のような構成が好ましい。
【００３３】
図２は、ビームエキスパンダＢＥの概略のユニット構成を示す斜視図である。
【００３４】
同図に示すように、樹脂材料で形成されたレンズＥＬ１はレンズ枠Ｋ１に保持され、樹脂材料で形成されたレンズＥＬ２はレンズ枠Ｋ２に保持されている。レンズ枠Ｋ２は、２本のガイド軸ＧＢに固着されており、レンズ枠Ｋ１は、２本のガイド軸ＧＢに対し摺動可能となされると共に、その両端にコイルＣ１が固着されており、不図示のマグネットとこのコイルＣ１でアクチュエータＡＣ１が構成されている。なお、これらレンズとレンズ枠は透光性の材料で一体成形されたものであってもよい。
【００３５】
このコイルＣ１への通電により、不図示のマグネットとの間に発生する電磁力を利用して、ガイド軸ＧＢにガイドされ光軸Ｏ方向に摺動し、レンズＥＬ１の位置を移動させて間隔を変化させるようになっている。
【００３６】
以上が、本実施の形態に係る光ピックアップ装置ＰＵの概略構成である。
【００３７】
以上説明したように、ビームエキスパンダＢＥのレンズＥＬ１を移動させるアクチュエータＡＣ１のコイルＣ１の位置は、光軸Ｏを含む平面に対し面対称に配置されるものが一般的である。
【００３８】
このため、光ピックアップ装置ＰＵの動作中に、ビームエキスパンダＢＥはコイルＣ１から生じる熱の影響を受けて温度上昇する。また、コイルＣ１は光軸Ｏに関して非回転対称に配置されているため、ビームエキスパンダＢＥ内には非回転対称な温度分布を生じることになる。
【００３９】
ここで、本明細書におけるビームエキスパンダの温度分布について定義する。
【００４０】
図３は、ビームエキスパンダＢＥ内の温度測定点例を示す図である。同図（ａ）はビームエキスパンダＢＥをレンズＥＬ１側から見たものであり、同図（ｂ）はビームエキスパンダＢＥの断面、同図（ｃ）はビームエキスパンダＢＥをレンズＥＬ２側から見たものである。
【００４１】
同図において、不図示のアクチュエータＡＣ１の駆動時、即ち不図示のコイルＣ１への通電時、レンズＥＬ１の光源側の面頂点Ｐ１の温度をＴ１（°Ｃ）、レンズＥＬ２の光ディスク側の面頂点Ｐ２の温度をＴ２（°Ｃ）、レンズＥＬ１のレンズ厚さ（光軸上での光学面の間隔）の中点を通り、光軸に垂直な特定の方向の線ＣＬ（本例においては、コイルＣ１を結ぶ方向）とレンズＥＬ１の外周との交点をＰ３、Ｐ４とし、線ＣＬを光軸中心に９０°回転させた線とレンズＥＬ１の外周との交点をＰ５、Ｐ６とする。このようにして決めたＰ３の温度をＴ３（°Ｃ）、Ｐ４の温度をＴ４（°Ｃ）、Ｐ５の温度をＴ５（°Ｃ）、Ｐ６の温度をＴ６（°Ｃ）とし、Ｔ３〜Ｔ６のうち最も高い温度をＴＨ、最も低い温度をＴＬ、Ｔ１とＴ２の平均をＴＣ、としたとき、周方向の温度分布ＴＰと径方向の温度分布ＴＲとが、以下の条件式（１）と（２）を共に満たしている場合に「ビームエキスパンダ内に不均一な温度分布が生じている」と定義する。
【００４２】
ＴＰ＝｜ＴＨ−ＴＬ｜＞０．５（°Ｃ）
ＴＲ＝｜ＴＨ−ＴＣ｜＞０．５（°Ｃ）
また、条件式（１）と（２）を同時に満たしていない場合を「ビームエキスパンダ内の温度分布が均一である」と定義する。
【００４３】
更に、上記の位置の温度Ｔ１〜Ｔ６は、ビームエキスパンダ内の温度分布変化が定常状態となった後に測定した値とする。「ビームエキスパンダ内の温度分布変化が定常状態になる」とは、Ｐ１〜Ｐ６の全ての測定点で、１分間での温度変化量の絶対値が０．１°Ｃ以下となった状態をいうものである。
【実施例】
【００４４】
以下、上述のビームエキスパンダＢＥの好適な仕様について、実施例に基づき説明するが、これに限定されるものではない。
【００４５】
実施例に係るビームエキスパンダＢＥを構成する２枚のレンズ群の近軸のレンズデータを表１に示す。なお、レンズデータ内において、１０のべき乗数（例えば、−１．１×１０-4）をＥ（例えば、−１．１Ｅ−０４）を用いて表している。
【００４６】
【表１】
2006244577.tif 000003
【００４７】
表１において、ｒは曲率半径（ｍｍ）、ｄはレンズ厚又はレンズ間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、ｎλは２５°Ｃにおける波長４０７．５ｎｍに対する屈折率、νｄはｄ線に対するアッベ数、Ａ（１／°Ｃ）はレンズの屈折率の温度依存性を表している。
【００４８】
また、非球面は、その面の頂点に接する平面からの変形量をＸ（ｍｍ）、光軸に垂直な方向の高さをｈ（ｍｍ）、曲率半径をｒ（ｍｍ）とするとき、次の数１で表される。ただし、κを円錐係数、Ａ2iを非球面係数とする。
【００４９】
【数１】
2006244577.tif 000004
【００５０】
表１に示すビームエキスパンダＢＥの光源側の光学素子（図１〜３に示すレンズＥＬ１）に形成する光路差付加構造の形状例を表２に示す。
【００５１】
【表２】
2006244577.tif 000005
【００５２】
表２において、段差開始高さとは光路差付与構造の一つの領域の始まる光軸垂直方向の光軸からの距離であり、同様に段差終了高さとは光路差付与構造の一つの領域の終了する光軸垂直方向の光軸からの距離である。また、段差深さとは近軸のレンズ厚さから光軸方向の平行移動量を表し、符号は情報記録媒体である光ディスク側を正とする。なお、段差開始高さ、段差終了高さ、段差深さの単位はｍｍである。
【００５３】
この表２は、レンズＥＬ１の外形が４．２ｍｍであって、図３に示す温度測定による結果が上述のＴＲとＴＰとが等しく共に１．０（°Ｃ）の、不均一な温度分布が生じ、定常状態となった場合に発生する非点収差を補正するための光路差付与構造の例である。
【００５４】
図４は、表１〜表２に示したビームエキスパンダＢＥの概略形状を示す図である。同図（ａ）はレンズＥＬ１の第１面を光源側から見た正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すＦ−Ｆ線で切断した断面図である。
【００５５】
同図に示すように、ビームエキスパンダＢＥを構成するレンズＬＥ１の第１面には、光軸Ｏを含む所定の断面を略階段状とした非回転対称の光路差付加構造が形成されている。この光路差付加構造は正面から見て短冊状の領域に分割され、より光軸側に隣接する領域よりも光路長が短くなるよう形成されている。
【００５６】
また、同図（ａ）に示すＰ３〜Ｐ６が、それぞれ図３に示すＰ３〜Ｐ６の位置と対応する。
【００５７】
次に、表２及び図４に示した、光路差付加構造の形状例について、説明する。
【００５８】
ビームエキスパンダの温度変化はビームエキスパンダの屈折率変化として考えることができる。本例はビームエキスパンダ内に発生する温度分布を屈折率分布として扱った。分布の仕方は光軸を含む基準の平面を考える。その平面に平行で、更にその平面との間隔がｈの平面を２面考える。２つの平面は基準の平面が光軸を含むため、光軸に平行になる。この２つの平面がビームエキスパンダの可動側レンズ外周と交差する各位置での温度（屈折率）が等しいとし、更にこの温度がｈの２乗でｈが大きくなるほど温度が高くなるとしてシミュレーションを行った。また、光軸方向の温度分布は光軸が回転対称のため、非点収差の発生には寄与しない。
【００５９】
即ち、本例では、図３におけるＰ５、Ｐ１、Ｐ６を含む平面を基準の平面としたものである。更に、ビームエキスパンダを構成する光源側のレンズＥＬ１の外形が４．２ｍｍで、Ｔ３及びＴ４がＴ１、Ｔ５及びＴ６よりも高温となり、ＴＣ＝Ｔ１＝Ｔ２でＴＲ＝｜ＴＨ−ＴＣ｜＝１．０（°Ｃ）、ＴＰ＝｜ＴＨ−ＴＬ｜＝１．０（°Ｃ）、の不均一な温度分布が生じ、定常状態となった場合に最適な光路差付与構造を示したものである。また、ビームエキスパンダの温度変化に伴う屈折率変化、詳しくは温度の上昇による屈折率の低下のみを考慮してシミュレーションしたものである。
【００６０】
即ち、ビームエキスパンダを構成するレンズＥＬ１に与えた屈折率分布ＮL1（ｈ）は、光軸からの高さｈの関数として、
ＮL1（ｈ）＝Ｎ0L1＋Ｎh2L1・ｈ2
で表される。ここで、Ｎh2L1は、上記の光軸を含む基準の平面（ｈ＝０）内でのレンズＥＬ１内におけるｈに対する屈折率変化率である。この屈折率変化率に関し、上記の条件下では具体的に以下のようになる。
【００６１】
レンズＥＬ１のＰ１の位置（ｈ＝０）の温度Ｔ１と外周（ｈ＝２．１）の温度の最高値との差が１．０°Ｃの場合、レンズＥＬ１の屈折率の温度依存性ΔＮ／ΔＴは、−１．０８Ｅ−４（１／°Ｃ）であるので、外周における屈折率ＮL1（２．１）は、１．５２４３１７−１．０８Ｅ−４×１＝１．５２４２０９となる。
【００６２】
従って、光軸からの距離ｈに対する屈折率変化率Ｎh2L1は、１．５２４２０９＝１．５２４３１７＋Ｎh2L1・２．１2より、Ｎh2L1＝−２．４４８９８Ｅ−５となる。
【００６３】
また、回折構造は、これらの構造により透過波面に付加される光路差で表される。係る光路差は、λを入射光束の波長、λBを製造波長、光軸に垂直な方向の高さをｈ（ｍｍ）、Ｂ2jを光路差係数、ｍを回折次数とするとき、次式で定義される光路差関数Φ（ｈ）（ｍｍ）で表される。
【００６４】
【数２】
2006244577.tif 000006
【００６５】
ビームエキスパンダＢＥの第４面の回折次数、製造波長（ｎｍ）、光路差係数を表３に示す。
【００６６】
【表３】
2006244577.tif 000007
【００６７】
図５は、シミュレーション結果を示す図である。同図は、縦軸にＯＰＤ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐａｔｈ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）（λ）とし、横軸に光軸からの高さｈ（ｍｍ）としたものである。なお、ＯＰＤは光軸に対して波面が進む向きを正とする。
【００６８】
同図に示すグラフＡは、光路差付与構造を形成しない場合の上記の条件の不均一な温度分布が生じ、定常状態となった際の波面収差の変化量を示している。すなわち、レンズＥＬ１の光軸上と最外周辺部の最も高温である部分との温度差が１．０°Ｃのとき、波面収差の変化量は０．０８（λ）（ＰＶ値）と、大きな量となる。この波面収差変化は、光軸に対し非回転対称な温度分布によるものであるため、非点収差の変化となって結像性能に悪影響を及ぼすものである。
【００６９】
また、同図に示すグラフＢは、この波面収差の変化量を補正するに必要な光路差を示している。この、グラフＢで示す光路差を付与した形状が表２及び図４に示したレンズＥＬ１に形成した光路差付与構造である。
【００７０】
更に、同図に示すグラフＣは、グラフＡで示される波面収差の変化量をグラフＢで示される光路差を付与することにより補正された、波面収差の変化量を示している。グラフＣに示すように、光路差を付与することにより波面収差の変化量を抑えることができる。
【００７１】
即ち、光学素子の少なくとも一方の面に、光軸を含む所定の断面で見たときに段差を有する形状とした非回転対称の光路差付加構造を形成することにより、ビームエキスパンダがアクチュエータの発熱に起因して、レンズ内に不均一な温度分布が生じ、定常状態となった場合でも、非点収差の発生及び変化を抑えることができ、高密度光ディスクに用いる光ピックアップ装置に好適なビームエキスパンダを得ることが可能となり、これにより高密度光ディスクに対して高速で安定した情報の記録／再生を可能とすることができる。
【００７２】
また、不図示であるが、上記の光ピックアップ装置、光ディスクを回転自在に保持する回転駆動装置、これら各種装置の駆動を制御する制御装置を搭載することで、光ディスクに対して情報の記録と光ディスクに記録された情報の再生の、少なくとも一方が可能な光情報記録再生装置を得ることができる。
【００７３】
また、上記の説明では、ビームエキスパンダの第１面に光路差付与構造を形成した例で説明したが、ビームエキスパンダを構成する他の面に形成しても同様の効果を得ることができる。
【００７４】
なお、本発明は、光学素子（例えばレンズ）がアクチュエータの発熱に起因して光学素子内に、定常状態における不均一な温度分布が生じた場合に発生する、光軸に対し非回転対称な非点収差を、光学素子に形成した光路差付与構造により補正することを技術思想とするものであり、本技術思想を用いた各種の変形例も本発明に含まれるのは言うまでもない。
【００７５】
図６は、レンズに形成する光路差付与構造のその他の形状を示す概念図である。同図は、図４（ａ）と同じ方向から見た形状を示している。同図に示すＦ−Ｆ断面は図４（ｂ）と同様であるので省略した。
【００７６】
同図に示すように、光路差付与構造を曲線で形成することもでき、この場合には温度測定点をレンズ外周でより小刻みに多数点で測定を行うことにより、より正確で細密な温度分布の等高線を得ることができ、この温度分布から、より丁寧な非点収差補正を行うことができる。
【００７７】
図７は、レンズに形成する光路差付与構造の別の形状例を示す模式図である。同図（ａ）はレンズＥＬ１の第１面を光源側から見た正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すＧ−Ｇ線で切断した断面図である。
【００７８】
同図に示すように、光軸Ｏを含む所定の断面を略階段状とした非回転対称の光路差付加構造が、正面から見て短冊状の領域に分割され、より光軸側に隣接する領域よりも光路長が長くなるよう形成されているものである。
【００７９】
同図に示す光路差付加構造は、上述の不均一な温度分布が生じ定常状態となった場合の波面収差の変化と、光源である半導体レーザの駆動時の温度上昇による波長の変化分を加味して形成されたものである。
【００８０】
このように、ビームエキスパンダの温度変化による非点収差だけでなく、ピックアップ装置内の環境温度変化による半導体レーザの発振波長の変化により発生する収差を綜合して補正する光路差付加構造ともすることができる。
【００８１】
以上説明したように、ビームエキスパンダ内に非回転対称な不均一な温度分布が存在することにより発生する非点収差を小さく抑えることができ、高密度光ディスクに対し高速で安定した情報の記録及び／又は再生を行うことのできる光ピックアップ装置及びこの光ピックアップ装置を備えた光情報記録装置を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本実施の形態に係る光ピックアップ装置の概略図である。
【図２】ビームエキスパンダの概略のユニット構成を示す斜視図である。
【図３】ビームエキスパンダ内の温度測定点例を示す図である。
【図４】表１〜表２に示したビームエキスパンダＢＥの概略形状を示す図である。
【図５】シミュレーション結果を示す図である。
【図６】レンズに形成する光路差付与構造のその他の形状を示す概念図である。
【図７】レンズに形成する光路差付与構造の別の形状例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８３】
ＡＣ１  アクチュエータ
ＢＥ  ビームエキスパンダ
ＢＳ  偏光ビームスプリッタ
ＣＬ  コリメータレンズ
ＥＬ１  レンズ（ビームエキスパンダ）
ＥＬ２  レンズ（ビームエキスパンダ）
ＬＤ  半導体レーザ
ＯＢＪ  対物レンズ
ＯＤ  光ディスク
ＰＵ  ピックアップ装置
ＳＴ  絞り
ＷＰ  １／４波長板
【図１】
2006244577.tif 000008
【図２】
2006244577.tif 000009
【図３】
2006244577.tif 000010
【図４】
2006244577.tif 000011
【図５】
2006244577.tif 000012
【図６】
2006244577.tif 000013
【図７】
2006244577.tif 000014